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工业废水处理工艺综述

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更新时间： 2024年01月12日

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工业废水的主要种类

工业废水处理的主流工艺

工业废水处理的专门工艺

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工业废水处理工艺综述
备注：1
目录
工业废水的主要种类
工业废水处理的主流工艺
工业废水处理的专门工艺
1

3
CONTENTS   PAGE 
备注：2
工业废水的主要种类
［1］
1 工业废水的主要种类
工业废水主要包括含氰、酚、汞、油、重金属和造纸、印染、化工、冶金、食品、选矿和酸碱废水等。
 重金属工业废水
 食品厂高盐工业废水
      印染工业废水
工业废水处理的主流工艺
［2］
电解工艺
膜分离法
生物法
SBR工艺
2 工业废水处理的主流工艺

MBR工艺
多效蒸发结晶技术
离子交换法
2.1 生物法
传统活性污泥法
1
生物接触氧化法
2
1
2

即好氧生物处理法，是目前处理城市污水最广泛使用的方法。
主要利用附着生长于某些固体物表面的微生物(即生物膜)进行有机污水处理，是生物滤池和曝气池的综合体，兼有活性污泥法和生物膜法的特点，在水处理过程中有很好的效果。
2.1 生物法
传统活性污泥法
1
 能从污水中去除溶解性的胶体状态的可生化有机物以及能被活性污泥吸附的悬浮     固体和其他一些物质，也能去除一部分磷、氮。
    
   
活性污泥法基本流程示意图
2.1 生物法
优点
（1）去除率高；
（2）适用于处理水质要求高而水质比较稳定的废水。

缺点
（1）难适应水质的变化，供氧不能得到充分利用；
（2）空气供应沿池水平均分布，造成前段氧量不足、后段氧量过剩；
（3）曝气结构庞大，占地面积大。

传统活性污泥法
1
2.1 生物法
  a  生物接触氧化法有较高的容积负荷，对冲击负荷有较强的适应能力;
  b 污泥生成量少，运行管理简便，耗能低，经济高效;
  c  具有活性污泥法的优点，生物活性高，净化效果好，处理效率高、时间短，出水水质好而稳定;
  d 能分解其它生物处理难分解的物质，具有脱氮除磷的作用，可作为三级处理技术。
 生物接触氧化法流程示意图
生物接触氧化法
2
2.2 SBR法
序批式活性污泥法( Sequencing Batch Reactor) 作为一种间歇运行的废水处理工艺，近年来在国内外被引起广泛重视和研究。
SBR的工作程序是由流入、反应、沉淀、排放和闲置五个程序组成。污水在反应器中按序列、间歇地进入每个反应工序，每个SBR反应器的运行操作在时间上也是按次序排列间歇运行的。
2.2 SBR法
优点
（1）SBR法工艺简单，占地面积小；
（2）设备少、节省投资；
（3）理想的推流过程使生化反应推 力大、处理效率高、运行方式灵活；
（4）可以除磷脱氮、污泥活性高，沉降性能好；
（5）耐冲击负荷，处理能力强。

缺点
（1）进水流量大，需要调节反应系统（2）需增大投资;如对出水水质有特殊要求，还需要对工艺进行适当改进。

2.3 MBR法
MBR是一种将高效膜分离技术与传统活性污泥法相结合的新型高效污水处理工艺，用具有独特结构的MBR平片膜组件置于曝气池中，经过好氧曝气和生物处理后，处理后的水由泵通过滤膜过滤抽出。
2.3 MBR法
优点
（1）MBR工艺设备紧凑，占地少；
（2）出水水质优质稳定，有机物去除效率高；
（3）剩余污泥产量少 ，生产成本低；
（4）可去除氨氮及难降解有机物；
（5）易于从传统工艺进行改造。

缺点
（1）膜造价高，膜生物反应器的投资高于传统工艺;
（2）易出现膜污染，操作管理不便；（3）能耗高、工艺要求高。

2.4 多效蒸发结晶技术
在含盐废水的处理过程中，废水进入低温多效浓缩结晶装置，经过3～6效蒸发冷凝的浓缩结晶过程，分离为淡化水和浓缩晶浆废液;
无机盐和部分有机物可结晶分离出来，焚烧处理为无机盐废渣;
不能结晶的有机物浓缩废液可采用滚筒蒸发器，形成固态废渣，焚烧处理;淡化水可返回生产系统替代软化水加以利用。
2.5 离子交换法
离子交换是一个单元操作过程，通常涉及溶液中的离子与不溶性聚合物(含有固定阴离子或阳离子)上的反离子之间的交换反应。
带负电荷的离子(Cl-等)在阴离子交换柱中被OH-置换，以达到除盐的目的
废水首先经过阳离子交换柱，其中带正电荷的离子(Na+等)被H+置换而滞留在交换柱内
但废水中的固体悬浮物会堵塞树脂而失去效果，离子交换树脂的再生需要高昂的费用且交换下来的废物很难处理。
2.5 离子交换法
      
2.6 膜分离法
膜分离技术是利用膜对混合物中各组分选择透过性能的差异来分离、提纯和浓缩目标物质的新型分离技术。
2.6 膜分离法
超滤、微滤
超滤、微滤用于工业废水的处理时，不能有效去除污水中的盐分，但可以有效截留悬浮固体(SS)及胶体COD。
目前常用的膜技术有超滤、微滤、电渗析及反渗透。
                          电镀废水处理案例
电渗析和反相渗透技术是最有效和最常用的脱盐技术。
电渗析、反相渗透
2.6 膜分离法
反渗透
反渗透技术能去除部分溶解性有机物，而其他脱盐技术很难实现，但其处理成本高、操作经验不足，在城市污水处理及工业废水处理的应用受到一定限制。
膜技术处理高浓度含盐废水时，膜易被污染，导致操作过程难以正常运转。且膜处理成本高，企业难以承受。
2.7 电解工艺
      
 高盐度的废水具有较高的导电性，在电解池中发生一系列氧化还原反应，生成不溶于水的物质，经过沉淀(或气浮)或直接氧化还原为无害气体除去，从而降低COD。
   
原理
      
溶液中的氯化钠电解时，在阳极上所生成的氯气，有一部分溶解在溶液中发生次级反应而生成次氯酸盐和氯酸盐，对溶液起漂白作用。协同作用使溶液中有机污染物得到降解。
   
电化学理论的局限性，高耗能，电力缺乏等问题，目前电解处理高盐废水工艺还是处于研究阶段。
小结
       目前，处理工业废水应用最广泛的是生物法、SBR工艺、MBR工艺和多效蒸发工艺，因为理论成熟，处理效果好，经济高效。
        对于电解、离子交换、膜分离等工艺，由于理论和技术的限制，更多的是处于研究阶段。   
工业废水处理的专门工艺
［3］
3 工业废水处理的专门工艺
重金属废水
含氰废水
含氛废水
造纸工业废水
印染工业废水
化工废水
食品工业废水
冶金废水
选矿废水
酸碱废水
3.1 重金属废水
（1）使废水中呈溶解状态的重金属转变成不溶的金属化合物或元素，经沉淀和上浮从废水中去除，可用中和沉淀法、硫化物沉淀法、上浮分离法、电解沉淀法、隔膜电解法等；
                          
（2）将废水中的重金属在不改变其化学形态的条件下进行浓缩和分离，可用反渗透法、电渗析法、蒸发法和离子交换法等。
3.2 含氰废水
        处理方法有碱性氯化法、电解法、加压水解法、生物化学法、生物铁法、臭氧处理法、空气吹脱法等。
                          
3.3 含氛废水
       高浓度含酚废水（质量浓度高于1000mg/L），须回收酚后再进行处理；低浓度含酚废水（质量浓度低于1000mg/L）：可将酚浓缩回收后循环使用。
       回收方法有溶剂萃取法、蒸汽吹脱法、吸附法、封闭循环法等。
                          
3.4 造纸工业废水
       通常应用浮选法回收白水中纤维性固体物质，应用燃烧法回收黑水中的钠盐，应用中和法调节废水pH值，应用混凝沉淀去除废水中悬浮固体，应用化学沉淀法脱色，好氧活性污泥处理法、真菌处理法一般也有较好效果。此外，还有反渗透、超过滤、电渗析等处理方法。
                          
3.5 印染工业废水
活性污泥、生物转盘、生物转筒和生物接触氧化法等。
生物处理法

沉淀法、吸附法等。
物理处理法
中和法、混凝法和氧化法等。
化学处理法
3.6 化工废水

一级处理
项目二
主要分离水中的悬浮固体物、胶体物、浮油或重油等，可采用自然沉淀、上浮等方法；

二级处理
主要是去除可用生物降解的有机溶解物和部分胶体物，通常采用生物法处理；
三级处理

主要是去除废水中难以生物降解的有机污染物和溶解性无机污染物，常用方法有活性炭吸附法和臭氧氧化法等。
3.7 食品工业废水
       一般采用生物处理法，如对出水水质要求很高或因废水中有机物含量很高，可采用两级曝气池或两级生物滤池，或多级生物转盘，或联合使用两种生物处理装置，也可采用厌氧—需氧串联的生物处理系统。
                          
3.8 冶金废水
       一般采用氧化还原法处理，即把溶解于废水中的有毒有害物质，经过氧化还原反应，转化为无毒无害的新物质。
       在氧化还原反应中：有毒遇害物质有作为还原剂时，需要外加空气、臭氧、氯气、次氯酸钠等氧化剂；当有毒有害物质作为氧化剂时，需要外加硫酸亚铁、氯化亚铁、锌粉等还原剂。
                          
3.9 选矿废水
悬浮物主要采用预沉淀、混凝/沉淀法；
酸碱性废水采用相互中和法；
重金属离子采用共沉淀技术、吸附技术、离子交换法等；
化学耗氧物可采用混凝/沉淀、生物降解、高级氧化、吸附法等。
                          
3.10 酸碱废水
                          
       高浓度酸碱废水应优先考虑回收利用，根据水质、水量和工艺要求，进行厂区或地区性调度，尽量重复使用；
低浓度
高浓度
酸碱废水
       低浓度的酸碱废水，应进行中和处理，如酸、碱废水相互中和或利用废碱（渣）中和酸性废水，利用废酸中和碱性废水等。

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